欧拉角
优点:直观,容易视觉化,围绕单轴得旋转容易插值
缺点:绕任意方向得旋转轴不能轻易插值,并且会遇到万向节死锁的问题
万向节死锁:想象2042里面的飞机,三个欧拉角一个旋转了90度之后其他两个轴就会完全对齐而导致失去一个自由度
旋转的先后顺序会影响旋转结果
3X3矩阵
优点:独一无二的表示旋转
缺点:不容易插值并且不够直观
轴角
优点:直观且占用内存空间少
缺点:不能简单地插值而且不能直接作用于点或者矢量还得转成矢量或者四元数
四元数
优点:可以随便插值 并且存储空间少优于矩阵 可以直接把旋转作用于点和矢量
SQT变换
用4x4矩阵中结合平行矢量和缩放因子包含s:scale q:quaternion t:translation
对偶四元数
对偶四元数和四元数的区别在于对偶四元数中的数字为对偶数分为对偶部和非对偶部
每个对偶数可以用两个普通四元数来表示,也可以表示为一个含8元素的矢量
旋转和自由度
类似于非线性相关的矢量
DOF也就是自由度
浮点参数个数减去约束个数就可以得到DOF。三维旋转的DOF为3。